Anatomie und Physiologie

Ausscheidung | Biologie

Ausscheidung , der Prozess, bei dem sich Tiere von Abfallprodukten und den stickstoffhaltigen Nebenprodukten des Stoffwechsels befreien . Durch Ausscheidung kontrollieren Organismen den osmotischen Druck - das Gleichgewicht zwischen anorganischen Ionen und Wasser - und halten das Säure-Base-Gleichgewicht aufrecht. Der Prozess fördert somit die Homöostase , die Konstanz der inneren Umgebung des Organismus .

Jeder Organismus, vom kleinsten Protisten bis zum größten Säugetier, muss sich von den potenziell schädlichen Nebenprodukten seiner eigenen lebenswichtigen Aktivitäten befreien. Dieser Prozess in Lebewesen ist Eliminierung genannt, die in Betracht gezogen werden können , um umfassen alle die verschiedenen Mechanismen und Verfahren , mit denen Lebensformen entsorgen oder Abfallprodukte, toxische Substanzen, und tote Teile des Organismus abzuwerfen. Die Art des Prozesses und der für die Abfallentsorgung entwickelten Spezialstrukturen variieren stark mit der Größe und Komplexität des Organismus.

Vier Begriffe werden üblicherweise mit Abfallentsorgungsprozessen assoziiert und häufig synonym verwendet, wenn auch nicht immer richtig: Ausscheidung, Sekretion , Egestion und Elimination.

Ausscheidung ist ein allgemeiner Begriff, der sich auf die Trennung und das Abwerfen von Abfallstoffen oder toxischen Substanzen aus den Zellen und Geweben einer Pflanze oder eines Tieres bezieht.

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Die Trennung, Ausarbeitung und Eliminierung bestimmter Produkte, die sich aus zellulären Funktionen in mehrzelligen Organismen ergeben, wird als Sekretion bezeichnet. Obwohl diese Substanzen ein Abfallprodukt der sie produzierenden Zelle sein können, sind sie häufig für andere Zellen des Organismus nützlich. Beispiele für Sekrete sind die Verdauungsenzyme, die von Darm- und Pankreasgewebezellen von Wirbeltieren produziert werden, die Hormone, die von spezialisierten Drüsenzellen von Pflanzen und Tieren synthetisiert werden, und Schweiß, der von Drüsenzellen in der Haut einiger Säugetiere ausgeschieden wird. Sekretion impliziert, dass die chemischen VerbindungenDie sekretierten Zellen wurden von spezialisierten Zellen synthetisiert und sind für den Organismus von funktionellem Wert. Die Entsorgung üblicher Abfallprodukte sollte daher nicht als sekretorisch angesehen werden.

Egestion ist der Vorgang des Ausscheidens von unbrauchbarem oder unverdautem Material aus einer Zelle, wie im Fall von einzelligen Organismen, oder aus dem Verdauungstrakt von mehrzelligen Tieren.

Wie oben definiert, definiert die Beseitigung weitgehend die Mechanismen der Abfallentsorgung durch lebende Systeme auf allen Komplexitätsstufen. Der Begriff kann austauschbar mit Ausscheidung verwendet werden.

Beseitigung

Biologische Bedeutung der Elimination

Die Abfallentsorgung durch einzellige und mehrzellige Organismen ist für ihre Gesundheit und den Fortbestand des Lebens von entscheidender Bedeutung. Tiere müssen energiehaltige chemische Verbindungen aufnehmen (aufnehmen), einen Teil der Energie extrahieren, um ihre Lebensprozesse anzutreiben, und das unbrauchbare Material oder die Nebenprodukte entsorgen, die während des Energieextraktionsprozesses entstehen. Eine analoge Reihe von Ereignissen tritt in einem Verbrennungsmotor auf . Energiehaltiger Kraftstoff wird in den Motor aufgenommen, wo er verbrannt wird, und ein Teil der freigesetzten Energie wird zum Bewegen der Kolben verwendet. Wie in lebenden Zellen wird ein Teil des energiehaltigen Materials (Kraftstoff), das nicht im Motor verwendet wird, in Form von Kohlenmonoxid , Kohlendioxid, verbrauchtund andere Nebenprodukte der Verbrennung. Eine Blockierung der Abgasanlage in einem Motor führt zu einem Wirkungsgradverlust und einem eventuellen Totalausfall. In ähnlicher Weise kann und kann die Abfallentsorgungsrate in biologischen Systemen ein Mittel zur Steuerung der Stoffwechselrate bereitstellen. Eine vollständige Blockierung der Entsorgungsmechanismen in lebenden Systemen ist ebenso wirksam bei der Zerstörung lebenswichtiger Funktionen wie das Abschneiden von Nahrungsmitteln, Sauerstoff oder Wasseraus dem System. Darüber hinaus sind einige Substanzen, die als metabolische Nebenprodukte produziert werden, an sich toxisch und müssen mit einer Geschwindigkeit aus lebenden Zellen entfernt werden, die derjenigen entspricht, mit der sie von diesen Zellen produziert werden. Daher muss die Ausscheidung von Abfallprodukten aus lebenden Zellen kontinuierlich erfolgen, um das normale Fortschreiten lebenswichtiger chemischer Ereignisse sicherzustellen.

Abfälle und giftige Substanzen, die durch die Stoffwechselaktivitäten von Pflanzen- und Tiergemeinschaften entstehen , müssen auf ähnliche Weise entfernt oder entgiftet werden, wenn die Gesundheit der Bevölkerung erhalten bleiben soll. Kollektive Abfälle einzelner Organismen, die eine Gemeinschaft bilden, werden, wenn sie sich in einem deutlichen Ausmaß ansammeln dürfen, letztendlich das Leben aller Mitglieder der Gemeinschaft zerstören.

Das Die Biosphäre , die sich aus allen Individuen und Gemeinschaften von Lebensformen und ihren Umgebungen auf der Erde zusammensetzt, reagiert gleichermaßen empfindlich auf die Auswirkungen von Abfall und Giftansammlung. Ein kontinuierlicher Aufbau von Substanzen, die für Lebensformen schädlich sind, kann nur zur endgültigen Zerstörung der meisten oder aller gegenwärtig existierenden Pflanzen- und Tierarten führen. Menschen sind unter Lebewesen insofern einzigartig, als ihre Aktivitäten zur Produktion von Abfallstoffen (Schadstoffen) führen, die aufgrund ihrer chemischen Struktur für alle Lebewesen, einschließlich sich selbst, giftig sind. (Informationen zur Abfallentsorgung in der Biosphäre finden Sie unter Biosphäre und Erhaltung .)